"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 14539
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física da Matéria Condensada |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Marcus Vinicíus Machado Corrêa |
| Orientador | VAGSON LUIZ DE CARVALHO SANTOS |
| Título | Estados topológicos de magnetização em nanopartículas magnéticas com geometrias complexas |
| Resumo | Nos últimos anos tem sido observado um grande interesse no estudo das propriedades estáticas e dinâmicas de modos coletivos da magnetização, tais como paredes de domínio (PD) magnéticas e skyrmions devido ao seu potencial de aplicação em novas tecnologias, em especial em dispositivos de memória e nano-osciladores. Esse trabalho visa a descrição da influência da geometria sobre as propriedades da magnetização em sistemas curvos descritos pela hamiltoniana de Heisenberg. Em particular, investigamos as possibilidades do aparecimento de estados magnéticos topologicamente protegidos, tais como sólitons e vórtices. Realizamos a aplicação do modelo de Heisenberg a nanopartículas de geometria não usual e superfície não orientável, a Fita de Moebius. Estados topológicos como vórtices e sólitons têm sido amplamente considerados para aplicações em tecnologia de armazenamento de dados em escala nanométrica e nano-osciladores. Para realização dessa pesquisa primeiro precisei realizar um estudo razoavelmente detalhado envolvendo análise vetorial em coordenadas generalizadas e sobre a formulação envolvendo campos para a mecânica clássica e para a mecânica quântica. Foi necessário ainda compreender o conceito de operadores vetoriais em coordenadas curvilíneas. Por fim, concluímos a etapa dos estudos com uma pequena investigação acerca do modelo sigma não-linear e de alguns objetos topológicos em teoria de campos e alguns métodos de solução de equações não-lineares. Após isso, calculamos diversas quantidades relacionadas a geometria da partícula (Fita de Moebius). Num segundo momento, parametrizamos a magnetização em uma base curvilínea e realizamos os cálculos para a expressão da densidade de energia de troca e, após isso, encontramos as "equações de movimento" para os campos θ e Φ, que descrevem o vetor magnetização. As soluções para essas equações de movimento podem ser descritas por estados excitados da magnetização descritos como skyrmions e vórtices. Não obstante, o trabalho se limitou a encontrar as equações de movimento. Devido a sua alta complexidade e não linearidade, não encontramos soluções analíticas para as equações obtidas. Como perspectivas futuras, buscaremos soluções numéricas/computacionais a estas equações. |
| Palavras-chave | sólitons, magnetização, curvatura |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
|---|